Titanocene-Mediated Intramolecular Radical Vinylations

Abstract

A new titanium-mediated domino intramolecular radical vinylation is described. It relies on the radical β-elimination of sulf­oximyl and phosphinoyl radicals, and leads efficiently to exo-alkylidene pyrrolidines with one stereogenic center β to the nitrogen. The reaction of phosphine oxides has been shown to effectively follow a radical pathway.

Key words

radical reactions - titanium - cyclizations - phosphorus - epoxides

References

• 1 Renaud P. Sibi MP. Radicals in Organic Synthesis   1st Ed.:  Wiley-VCH; Weinheim: 2001. 
• 2a Curran DP. Porter NA. Giese B. Stereochemistry of Radical Reactions: Concepts, Guidelines, and Synthetic Applications   VCH; Weinheim: 1996. 
• 2b Sibi MP. Manyem S. Zimmerman J. Chem. Rev.  2003,  103:  3263 
• 2c Tetrahedron: Asymmetry. Special Issue: Stereoselective Radical Reactions   Sibi MP. Elsevier; London: 2004. 
• 3a Miyamoto N. Fukuoka D. Utimoto K. Nozaki H. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1974,  47:  503 
• 3b Russell GA. Ngoviwatchai P. Tashtoush HI. Organometallics  1988,  7:  696 
• 3c Russell GA. Tashtoush H. Ngoviwatchai P. J. Am. Chem. Soc.  1984,  106:  4622 
• 4 Bertrand F. Quiclet-Sire B. Zard SZ. Angew. Chem. Int. Ed.  1999,  38:  1943 
• 5a Xiang J. Fuchs PL. J. Am. Chem. Soc.  1996,  118:  11986 
• 5b Xiang J. Jiang W. Gong J. Fuchs PL. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  4123 
• 6 Clark AJ. Rooke S. Sparey TJ. Taylor PC. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  909 
• 7 Huval CC. Singleton DA. Tetrahedron Lett.  1993,  34:  3041 
• 8a Yao C.-F. Chu C.-M. Liu J.-T. J. Org. Chem.  1998,  63:  719 
• 8b Jang Y.-J. Yan M.-C. Lin Y.-F. Yao C.-F. J. Org. Chem.  2004,  69:  3961 
• 9 Takami K. Yorimitsu H. Oshima K. Org. Lett.  2004,  6:  4555 
• 10a Journet M. Rouillard A. Cai D. Larsen RD. J. Org. Chem.  1997,  62:  8630 
• 10b Korshin EE. Bilokin YV. Zheng H. Bachi MD. J. Am. Chem. Soc.  2004,  126:  2708 
• 11 Godfrey CRA. Hegarty P. Motherwell WB. Uddin MK. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  723 
• 12 Devin P. Fensterbank L. Malacria M. J. Org. Chem.  1998,  63:  6764 
• 13 Caddick S. Aboutayab K. Jenkins K. West RI. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1996,  675 
• 14a Lacôte E. Delouvrié B. Fensterbank L. Malacria M. Angew. Chem. Int. Ed.  1998,  37:  2116 
• 14b Delouvrié B. Fensterbank L. Lacôte E. Malacria M. J. Am. Chem. Soc.  1999,  121:  11395 
• 15a Gansäuer A. Bluhm H. Chem. Rev.  2000,  100:  2771 
• 15b Gansäuer A. Rinker B. In Titanium and Zirconium in Organic Synthesis   Marek I. Wiley-VCH; Weinheim: 2002.  p.435-450  
• 16a Nugent WA. RajanBabu TV. J. Am. Chem. Soc.  1988,  110:  8561 
• 16b RajanBabu TV. Nugent WA. J. Am. Chem. Soc.  1994,  116:  986 
• 17a Gansäuer A. Pierobon M. Bluhm H. Angew. Chem. Int. Ed.  1998,  37:  101 
• 17b Gansäuer A. Bluhm H. Pierobon M. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  12849 
• 18a Gansäuer A. Lauterbach T. Bluhm H. Noltemeyer M. Angew. Chem. Int. Ed.  1999,  38:  2909 
• 18b Gansäuer A. Bluhm H. Rinker B. Narayan S. Schick M. Lauterbach T. Pierobon M. Chem. Eur. J.  2003,  9:  531 
• 19 Bogen S. Gulea M. Fensterbank L. Malacria M. J. Org. Chem.  1999,  64:  4920 
• 20a Johnson CR. Aldrichimica Acta  1985,  18:  3 
• 20b Reggelin M. Zur C. Synthesis  2000,  1 
• 21a Bolm C. Kaufmann D. Zehnder M. Neuburger M. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  3985 
• 21b Bolm C. Simic O. J. Am. Chem. Soc.  2001,  123:  3830 
• 22 Lopez F. Castedo L. Mascareñas JL. Org. Lett.  2001,  3:  623 
• 23a Bolm C. Muller D. Dalhoff C. Hackenberger CPR. Weinhold E. Bioorg. Med. Chem. Lett.  2003,  13:  3207 
• 23b Bolm C. Muller D. Hackenberger CPR. Org. Lett.  2002,  4:  893 
• 23c Bolm C. Moll G. Kahmann JD. Chem. Eur. J.  2001,  7:  1118 
• 24 Mouriès V. Delouvrié B. Lacôte E. Fensterbank L. Malacria M. Eur. J. Org. Chem.  2002,  1776 
• 25 Bonfand E. Gosselin P. Maignan C. Tetrahedron: Asymmetry  1993,  4:  1667 
• 26a Lacôte E. Amatore M. Fensterbank L. Malacria M. Synlett  2002,  116 
• 26b Leca D. Song K. Amatore M. Fensterbank L. Lacôte E. Malacria M. Chem. Eur. J.  2004,  10:  906 
• 27 Bentrude WG. Free-Radical Reactions of Organophosphorus(III), In The Chemistry of Organophosphorus Compounds   Vol. 1:  Hartley FR. Wiley; Chichester: 1990.  p.531-566  
• 28a Barton DHR. Jang DO. Jaszberenyi JC. J. Org. Chem.  1993,  58:  6838 
• 28b Chatgilialoglu C. Timokhin VI. Ballestri M. J. Org. Chem.  1998,  63:  1327 
• 28c Graham SR. Murphy JA. Kennedy AR. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1999,  3071 
• 28d Khan TA. Tripoli R. Crawford JJ. Martin CG. Murphy JA. Org. Lett.  2003,  5:  2971 
• 28e Jessop CM. Parsons AF. Routledge A. Irvine DJ. Tetrahedron: Asymmetry  2003,  14:  2849 
• 29 Stiles AR. Rust FF. Vaughan WE. J. Am. Chem. Soc.  1952,  74:  3282 
• 30a Sumiyoshi T. Schnabel W. Makromol. Chem.  1985,  186:  1811 
• 30b Kajiwara A. Konishi Y. Morishima Y. Schnabel W. Kuwata K. Kamachi M. Macromolecules  1993,  26:  1656 
• 30c Kamachi M. Kajiwara A. Saegusa K. Morishima Y. Macromolecules  1993,  26:  7369 
• 30d Sluggett GW. McGarry PF. Koptyug IV. Turro NJ. J. Am. Chem. Soc.  1996,  118:  7367 
• 30e Jockusch S. Turro NJ. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  11773 
• 31a Pudovik AN. Konovalova IV. Zh. Obshch. Khim.  1959,  29:  3342 ; Chem. Abstr. 1960, 80302
• 31b Kenney RL. Fisher GS. J. Org. Chem.  1974,  39:  682 
• 32a Finke M. Kleiner HJ. Liebigs Ann. Chem.  1974,  741 
• 32b Dingwall JG. Tuck B. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1986,  2081 
• 32c Lopin C. Gouhier G. Gautier A. Piettre SR. J. Org. Chem.  2003,  68:  9916 
• 33 Pellon J. J. Am. Chem. Soc.  1961,  83:  1915 
• 34 Clive DLJ. Kang S. J. Org. Chem.  2001,  66:  6083 
• 35 Kim S. Cho CH. Lim CJ. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  9574 
• 36 Corey EJ. Kim CU. Takeda M. Tetrahedron Lett.  1972,  13:  4339 
• 37 Byers JH. Lane GC. J. Org. Chem.  1993,  58:  3355 
• 38a Gansäuer A. Rinker B. Ndene-Schiffer N. Pierobon M. Grimme S. Gerenkamp M. Mück-Lichtenfeld C. Eur. J. Org. Chem.  2004,  2337 
• 38b Gansäuer A. Rinker B. Pierobon M. Grimme S. Gerenkamp M. Mück-Lichtenfeld C. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  3687 
• 38c Trost BM. Shen HC. Surivet J.-P. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  3943 
• 39 For a preliminary account of this work, see: Leca D. Fensterbank L. Lacôte E. Malacria M. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  4220